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PFC技術到底該如何快速有效學習?

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PFC技術到底該如何快速有效學習?

你可能會問,PFC技術怎樣學習,怎樣才能自己研發?

實際上,學習PFC技術跟別的事物都是相通的

任何一門技術的學習都需要經歷這樣3個階段:理解->模仿->應用


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在學習一門技術的時候,需要的是先有比較通俗易懂的學習資料。遺憾的是,當你翻開大多數PFC教材或資料,看到的都是蹩腳的翻譯和難懂的公式。除了翻譯問題,讓人頭疼的是抽象的定義,作者默認你已經掌握了這些常識,這就像是對著一個從來沒見過雪的人,告訴他:雪是從大氣中的水蒸汽直接凝華或水滴凝固而成的。好了,你知道什么是雪了吧?非常抽象估計沒見過雪的人都難以理解,如果給放一個視頻來講解甚至把真正的雪擺在你面前,這樣將會非常容易弄明白。

問題的根源在于,極少有人能從抽象中學習新事物,我們往往是從具體的例子、類比的熟悉事物、甚至是親身體驗的過程中去學習,這樣才印象深刻。但往往老手由于交期的緊張沒有深究的時間,新手更是沒有實踐的機會!

讀萬卷書不如行萬里路,行萬里路不如名師指路。如果有一個經歷過菜鳥到高手到專家,一個從眾多工程師中脫穎而出的高人給你指點一二,其實PFC技術并不是想象中的那么難!

PFC本質主要分為兩個方面,個讓交流電的電壓相位,電流相位盡可能不出現相移。第二,讓整流電路的二極管開通角盡可能的接近180° ,PFC功率因素校正主要是做這兩個工作。


校正前:


LED驅動電源廠家校正后:


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PFC技術是工程師在進行開關電源設計過程中常常用到的校正技術,在應用時能夠有效減小電流諧波,提升電源轉換效率。目前PFC技術通常會分成有源PFC和無源PFC兩種,本文將會針對有源PFC原理知識進行將要科普和講解,希望能夠對各位新人工程師的學習和設計提供一些幫助。

在平時的應用過程中,工程師們所常常提到的有源PFC技術,其實就是在整流電路與負載之間增加一個功率變換器,然后應用電流反饋技術,通過一些適當的控制方法不斷調節輸入電流,使其跟蹤輸入正弦波電壓波形,將輸入電流校正成與電網電壓同相的正弦波,因而功率因數可提高到近似為1。由于該方案中應用了有源器件,故稱為有源功率因數校正,頁被稱為APFC。即對電路采取措施,使輸入電流波形接近正弦波并與輸入電壓同相位,電流正弦化便使γ=1,同相位就是因數cosφ=1。

在電路系統的實際應用和設計過程中,有源PFC的主要設計目的,其實就是為了減小輸入電流諧波。而一旦輸入電流諧波得到削弱,那么在這一電路系統中將會實現直流穩壓輸出,并進一步實現單位輸入功率因數。為此在整流器和負載之間接入一個DC/DC開關變換器,應用電壓、電流反饋技術,使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正弦電壓波形,可以使輸入電流接近正弦,從而大大提高功率因數PF,一般校正后PF可提高到0.99或更高。由于諧波電流是導致開關電源功率因數下降的主要原因,所以,要改善此類系統的功率因數,就必須大力提高輸入電流波形畸變因數。下圖所展示的即為一般APFC的電路框圖。


有源功率因數校正原理圖

從上圖所展示的有源PFC功率校正原理電路系統來看,APFC在目前應用中所使用到的基本電路就是一種開關電源,但它與傳統的開關電源的區別在于,DC/DC變換之前沒有濾波電容,電壓是全波整流器輸出的半波正弦脈動電壓,這個正弦半波脈動直流電壓和整流器的輸出電流與輸出的負載電壓都受到實時的檢測與監控,其控制的結果是達到全波整流器輸入功率因數近似為1。

通過上文的介紹,可以將有源PFC技術的基本原理進行簡單概括,這一PFC技術的工作原理可以總結為利用控制電路強迫輸入交流電流波形跟蹤輸入交流電壓波形而實現交流輸入電流的正弦化,并與輸入電壓同步。有源功率因數校正電路的特點是功率因數高,PF可達0.99以上??傊C波畸變率低,THD<10%。交流輸入電壓范圍寬,交流輸入電壓范圍可達AC90~270V。輸出電壓穩定。所需磁性元件小。



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| 發布時間:2017.06.26    來源:開關電源廠家
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